1 基本原理
(1)分子运动平均自由程。任一分子在运动过程中都在不断变化自由程,在某时间间隔内自由程的平均值为平均自由程。设Vm为某一分子的平均速度,f为碰撞频率,λm为平均自由程。则λm=Vm/f,故f=Vm/λm 。由热力学原理可知:那么,可得:
式中,d为分子的有效直径,P为分子所处空间的压强,T为分子所处环境的温度,K为波尔兹曼常数。
(2)分离因数 Langmuir研究了高真空下纯物质的蒸发现象,从理论上推导出纯物质的分子蒸发速率为:式中,P0为物质的饱和蒸汽压,Rg为气体常数,Ts为液膜表面温度,M为物质的摩尔质量。由上式可知,理论分子蒸发速率只是液体表面温度和分子种类的函数。
分子蒸馏设备开机操作方式顺序是什么?福建分子蒸馏设备哪家强
分子蒸馏是在1Pa~1×10^-2Pa以及更低的真空度下进行的特殊真空蒸馏过程。分子蒸馏过程建立起真空度后,组分的分子会首先开始从液相主体向蒸发表面扩散。扩散过程的速度与液层的厚度以及流动程度有关,厚度需要减小而液层流动需要强化。扩散到蒸发面后,接下来就是分子在液层表面上的自由蒸发。蒸发速度随着温度的升高而升高,但分离因素有时可能会随着温度的升高而降低。因此具体需要更具被蒸馏物质的热稳定性为前提,选择合适的蒸馏温度。蒸发后,分子会从蒸发表面飞向冷凝面。这个过程中蒸气分子可能会互相碰撞,也有可能和两个面之间的残存空气分子发生碰撞。这其中,由于蒸气分子大多具有相同的运动方向,所以碰撞对飞射方向和蒸发速度的影响不大。但残存的空气分子在两个面之间呈杂乱无章的热运动状态,这会对蒸馏过程中的蒸发速度以及蒸气分子的飞射速度产生影响,因此它们残存的数量多少就很关键。这就是为什么分子蒸馏要建立足够高的真空度基础上,以满足蒸气分子的平均自由程大于或等于蒸发面与冷凝面的间距,使蒸发过程快速进行。如果蒸气分子的平均自由程大于或等于两个面的间距,蒸气分子没有阻碍,会很快在抵达冷凝面,这时保证冷热两面间有足够的温差。 福建分子蒸馏设备哪家强分子蒸馏设备操作方式及保养。
分子蒸馏设备的特点
1, 低沸点温度
分子蒸馏能达到0.001mbar的**真空度,这是因为蒸发面和冷凝面的距离小于或等于被分离物料的分子平均自由程,而这是传统类型的蒸馏无法达到的。
2, 较小的热应力
进一步降低沸点和在加热柱上的停留时间,可以避免有机物的聚合和分解等反应的发生。所以,特别适合于高沸点、热敏性及易氧化的组成的分离,并且是温和的一种分离手段。
3, 持续的工作性能
在整个蒸馏过程中,经过校正的数据可以保持不变。分子蒸馏的设备,其结构紧凑,处理量高。
4, 清洗时间短
由于残留物主要集中在蒸发区域,而且,残留量很少,可以在有负荷的情况下,进行清洗。
分子蒸馏是一种在高真空度下进行液液分离操作的连续蒸馏过程。 在高真空度条件下 ,由于分子蒸馏器的加热面和冷凝面之间距离小于或等于被分离物料的分子平均自由程 ,当分子从加热面上形成的液膜表面上进行蒸发时 ,分子间相互发生碰撞 ,无阻拦地向冷凝面运动并在冷凝面上冷凝 ,从而达到分离目的国外在 20 世纪 30 年代出现分子蒸馏技术 ,并在 60 年代开始工业化反应。 国内于 80 年代中期开始分子蒸馏技术研发。 目前 ,该项技术已广泛应用于石油化工、食品香料等领域 ,特别适用于天然物质的提取与分离。分子蒸馏设备使用前准备事项有哪些?
分子蒸馏是一种特殊的液--液分离技术,它不同于传统蒸馏依靠沸点差分离原理,而是靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。所谓分子运动自由程是指相邻量词碰撞之间所走的路程。 当液体混合物沿加热筒体流动并被加热,轻、重分子会逸出液面而进入气相,由于轻、重分子的自由程不同,因此,不同物质的分子从液面逸出后移动距离不同,若能恰当地设置一块冷凝板,则轻分子达到冷凝板被冷凝排出,而重分子达不到冷凝板沿混合液排出。这样,达到物质分离的目的。
分子蒸馏技术作为一种与国际同步的高新分离技术,具有其他分离技术无法比拟的优点:
1、操作温度低(远低于沸点)、真空度高(空载≤1Pa)、受热时间短(以秒计)、分离效率高,特别适宜于高沸点、热敏性、易氧化物质的分离;
2、可有效地脱除低分子物质(脱臭)、重分子物质(脱色)及脱除混合物中杂质;
3、其分离过程为物料分离过程,可很好地?;け环掷胛镏什槐晃廴?,特别是可保持天然提取物的原来品质;
4、分离程度高,高于传统蒸馏。
分子蒸馏设备进料前需要什么处理?上海分子蒸馏设备哪家强
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分子蒸馏设备
在沸腾的薄膜和冷凝面之间的压差是蒸汽流向的驱动力,对于微小的压力降就会引起蒸汽的流动。在1mbar下运行要求在沸腾面和冷凝面之间非常短的距离,基于这个原理制作的蒸馏器称为短程蒸馏器。短程蒸馏器(分子蒸馏)有一个内置冷凝器在加热面的对面,并使操作压力降到0.001mbar。
短程蒸馏器是一个工作在1~0.001mbar压力下热分离技术过程,它较低的沸腾温度,非常适合热敏性、高沸点物。其基本构成:带有加热夹套的圆柱型筒体,转子和内置冷凝器;在转子的固定架上精确装有刮膜器和防飞溅装置。内置冷凝器位于蒸发器的中心,转子在圆柱型筒体和冷凝器之间旋转。
短程蒸馏器由外加热的垂直圆筒体、位于它的中心冷凝器及在蒸馏器和冷凝器之间旋转的刮膜器组成。
蒸馏过程是:物料从蒸发器的顶部加入,经转子上的料液分布器将其连续均匀地分布在加热面上,随即刮膜器将料液刮成一层极薄、呈湍流状的液膜,并以螺旋状向下推进。在此过程中,从加热面上逸出的轻分子,经过短的路线和几乎未经碰撞就到内置冷凝器上冷凝成液,并沿冷凝器管流下,通过位于蒸发器底部的出料管排出;残液即重分子在加热区下的圆形通道中收集,再通过侧面的出料管中流出。
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